拜登计划大力发展核能,但这能否帮助应对气候变化危机?

2022-03-08 16:08    美国核电

之前美国曾经有过几次核能复兴,但这次的情况不同。


之前美国曾经有过几次核能复兴,但这次的情况不同。

美国的乔·拜登政府正在大力发展核电,再次将核电作为美国未来可持续能源战略的关键,这可能是美国在三十多年来首次增加核反应堆建设。

白宫在其2022财年预算中申请18亿美元用于发展核能,比2021年增加了50%。美国能源部部长詹妮弗·格兰霍姆在最近召开的联合国气候大会(UN Climate Conference)上对记者表示“我们非常看好先进核反应堆的前景”,并特别提到了新兴的小型模块化反应堆技术。美国众议院通过的“重建更美好未来”(Build Back Better)法案中包括补贴200亿美元至250亿美元用于维持旧反应堆运行。拜登政府表示,美国94座核反应堆对于其实现2050年前经济达到净零碳排放的目标“绝对是必不可少的”。环保团体绿色和平(Greenpeace)也不再以安全性问题为由积极反对发展核电。

之前美国曾经有过几次核能复兴,但这次的情况不同。现在气候变化的威胁变得日益紧迫;扩大发展核能得到了美国两党的支持;技术进步提高了核能的效率和安全性;美国政府为发展核电投入了数十亿美元。

美国此前曾经有过类似的情况。在美国前总统贝拉克·奥巴马上台之初,也曾经出现过一次核能复兴,有30座新反应堆申请建设。气候变化的挑战促使政策制定者重新看待核能作为零碳排放清洁能源的潜力。距离切尔诺贝利和三里岛(Three Mile Island)核事故已经过去了几十年,许多能源专家认为核能未来前景光明。但据《时代》(Time)周刊报道,美国只新建了两座核反应堆,而且水力压裂技术繁荣导致天然气价格下降,太阳能和风能等可再生能源得到了丰厚的补贴,面对这些能源的竞争,发展核能的势头有所减弱。日本福岛的三座核反应堆堆芯熔毁,导致15.4万人被紧急疏散,此次事故让世界各国纷纷放弃了核能发展计划,德国逐步关闭了最后六座核反应堆,美国的公用事业公司也突然取消了雄心勃勃的新反应堆建设计划。

新一代核能技术

目前,美国20%的电力来自核能,50%的零碳排放电力是核电。预计无论在美国国内还是全世界,核电的比例都会持续增长。据国际原子能机构(International Atomic Energy Agency)预测,全球核能发电容量到2050年将翻一番。美国能源部(U.S. Department of Energy)非常看好核能的潜力,并宣传称1千兆瓦核反应堆的发电量,相当于300万块太阳能面板或400多台风力涡轮机的发电量。

新一代核能技术更安全,对供需周期变化的响应速度更快。有多家雄心勃勃的初创公司正在率先采用这些技术。美国国防部(Defense Department)资助的X-energy计划建设80兆瓦模块化核反应堆,可以组装成更大的反应堆。Oklo正在开发一款浴缸大小的微型反应堆,能够为世界各地的偏远农村和社区供电。

麻省理工学院(MIT)的核能工程专业教授雅各布·布翁焦尔诺说:“现在发展核能的条件有利。”他提到目前有越来越多的人对气候变化感到担忧,而核能技术的进步提高了核能的安全性和效率。

能源未来倡议(Energy Futures Initiative)的负责人约瑟夫·黑齐尔表示,先进核能是可能对实现脱碳产生显著影响的突破性技术之一。黑齐尔曾经在奥巴马执政时期担任美国能源部部长欧内斯特·莫尼兹的顾问。黑齐尔提到了过去15年核电领域的许多重要进展:核电厂技术不再依赖轻水作为冷却剂,而是采用熔盐和高温气体;浓缩铀可持续时间更长、效率更高;设计和建设小型模块化核反应堆的能力增强,能够以更低的成本在工厂中建设,不需要庞大的建筑场地。他指出,如果微型反应堆在经济上可行,并且可以得到成功部署,就能够在全世界打开市场,包括发展中国家。五角大楼将在2027年年底之前,在阿拉斯加建设和测试这样一款新型反应堆。

黑齐尔称:“即使太阳能和风能等可再生能源技术被广泛应用,间歇性问题仍然存在,并且需要储能容量。因此,核能这种既清洁又稳定的电力来源依旧必不可少。”

布翁焦尔诺指出,现有反应堆逐渐老化,需要政府通过补贴保证这些反应堆的安全运行,而微型反应堆的建设周期很短,商用反应堆到2027年可以建成投产。但关键问题是在取代化石燃料的过程中它们能够产生多大的影响,而且这些微型反应堆真正发挥显著作用可能要到本世纪中叶之后。

如今,人们对于核电的安全性以及较高的运行成本依旧存在担忧,可能威胁其作为一种气候变化解决方案的可行性。

虽然新一代核能技术将提高核电的可靠性,并帮助美国减少对化石燃料的依赖,但专家质疑在近期内,核能对于实现零碳能源未来很难有所作为,无助于避免气候变化最严重的影响。

美国核监管委员会(Nuclear Regulatory Commission)的前主席艾莉森·M·麦克法兰表示:“如果你认为气候变化问题需要在未来15年或20年内解决,那么核能就无法发挥作用。”她认为近期的核能“热”之所以再次引起关注,是由于该行业“在公关和游说方面的投入”。

对于核电厂将对实现净零能源未来作出重要贡献这种说法,麦克法兰持怀疑态度,因为核电厂的建设周期很长,而且“你听说过的大多数新设计基本上都只是纸上谈兵”,她还提到了发电厂运营的复杂性。她表示,由于美国数十年前就放宽了对电力市场的监管,因此核能与天然气和风力发电竞争并非易事。麦克法兰指出,美国、英国、日本、俄罗斯等世界各国为发展核能技术投入了数十亿美元,但“没有人能够以合理的成本保证核电的经济性和可靠性。”国际原子能机构的最新报告也指出,核能在全球发电容量中的占比可能从2020年的5%下降到2050年的2.4%至4.8%,这意味着它取代化石燃料的潜力低于其他可再生能源。

核能复兴面临的最后一项挑战是民众的态度。虽然美联社(Associated Press)调查发现,三分之二美国人认为核能未来将帮助取代化石燃料,但大部分受访者同时反对在国内增加核电厂建设。

美国政府确实在帮助扩大宣传,希望让民众相信核电的安全性和可靠性。美国能源部在其官网上发表了一篇名为《关于核能是清洁和可持续能源的三个理由》(3 Reasons Why Nuclear Is Clean and Sustainable)的文章。其中解答了环保主义者最关注的两个问题:能源部称与其他清洁能源相比,核电占用的土地面积更小,但发电量更高。关于长期以来人们对于核废料问题的担忧,能源部称“过去60年,美国核能行业使用过的核燃料可以填满深不到10码、足球场大小的空间。”但能源部并没有提到核废料超长的半衰期,活性最强的核废料需要安全存储100万年。

美国能源部表示,其强烈支持发展先进核反应堆,尤其是小型模块化反应堆和微型反应堆,“以确保下一代核能技术可以满足我们的能源需求,并帮助实现减排目标。”

加强公众教育,向人们宣传核能技术是不断演化的,是核能复兴持久的重要一环。

布翁焦尔诺称,有些反对者的立场可能难以改变。他认为有一些对于核能安全性的担忧早已过时。“就像是有人说:‘我不想乘坐梦想客机,因为我记得兴登堡号飞艇曾经发生过事故。’核能技术一直在快速演化,现在的技术与早期技术相比就像苹果与橘子的差别。”

(财富中文网)

翻译:刘进龙

审校:汪皓



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